[發明專利]一種基于S形光子密度調整的目標檢測裝置有效

申請號：	200710064390.9	申請日：	2007-03-14
公開（公告）號：	CN101264009A	公開（公告）日：	2008-09-17
發明（設計）人：	趙青;蔣田仔;吉利軍	申請（專利權）人：	中國科學院自動化研究所
主分類號：	A61B5/00	分類號：	A61B5/00;G06F19/00
代理公司：	中科專利商標代理有限責任公司	代理人：	周國城
地址：	100080北***	國省代碼：	北京;11
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種基于光子密度調整目標檢測裝置
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【說明書】：

技術領域

本發明涉及醫療設備領域、醫療影像領域和樹木質量檢測領域，特別是近紅外光譜成像設備。

背景技術

1977年，Jobsis在《Science》雜志上發表文章，證明近紅外光可以在生物體內傳播數厘米仍能被可靠檢測。因為近紅外光具有對生物體完全無害的優點，近30年來用近紅外光探測生物體結構得到了長足發展。

近紅外光在生物體內有獨特的傳播特性。波長大于近紅外光的電磁波在生物體內會很快被水分子吸收，波長小于近紅外光的電磁波在生物體內會很快被蛋白質吸收。但是生物體的主要組成成分水和蛋白質對近紅外光的吸收性較差，所以近紅外光對生物體具有一定的穿透性。水、生物體內重要的蛋白質(氧合血紅蛋白和脫氧血紅蛋白)對光的吸收曲線如附圖1所示。

生物體內存在多種對光產生散射作用的物質，如細胞膜、細胞器等。近紅外光子通過低功率的激光光源探頭(功率不超過50毫瓦)入射生物體后，即在生物體內發生多次散射，稱為“隨機游走”。光子在生物體內隨機游走的示意圖如附圖2所示。激光接收探頭放置于生物體表面上，從生物體內出射的光子可以被激光接收探頭接收。

從一個激光光源探頭入射，經過生物體內多次散射后被一個激光接收探頭所接收的光子，在生物體內的光子密度分布圖如附圖3所示。所謂某一部分生物體的光子密度，指一段時間內經過該部分的光子總數。生物體的光子密度反映了光子在生物體內的穩定分布情況。生物體的光子密度也反映了接收器對某一部分生物體的敏感程度，如果某部分生物體的光子密度較大，則接收器對該部分生物體更敏感，反之，如果某部分生物體的光子密度較小，則接收器對該部分生物體較不敏感。

由附圖3可見，從一個激光光源探頭出發，被一個激光接收探頭所接收的光子，在生物體內的光子密度不均一。在接近激光光源探頭和接近激光接收探頭的位置光子密度較大，而在生物體的深層位置光子密度較小。

發明內容

現有技術近紅外光譜成像設備的光子密度不均勻，對深層結構不敏感，目標被檢測出性差；光子密度不均勻，使得近紅外光譜成像技術的圖像噪聲較大，影響對被檢測目標結構的準確判斷的問題，為了解決所述的問題，本發明的目的是提供一種基于S形光子密度調整的目標檢測裝置。

為了實現所述的目的，本發明的基于S形光子密度調整的目標檢測裝置包括：

正弦波發生器，用于產生電信號；

電-光轉換器，用于將電信號轉換為近紅外光信號；

激光光源探頭，將近紅外光傳導至被檢測目標；

激光接收探頭，用于接收從檢測目標出射的部分光子；

光子密度計算器，用于計算檢測目標內每一點上的光子數；

光子密度信息轉換器，對光子數進行S形調整，用于生成光子密度信息；

成像裝置，根據激光接收探頭的測量數據和得到的光子密度信息對被檢測目標進行成像。

所述光子密度信息轉換器對接近被檢測目標表面結構的光子密度和接近被檢測目標深層結構的光子密度分別乘以較小和較大的系數，且對光子密度所乘的系數自被檢測目標表面結構至被檢測目標深層結構呈S形增大。